近红外线测量是一种绿色测量技术,它可以同时实现被测物质的多成份测量。本文以纸张水分及定量在线无损检测为目的,研究了基于近红外线的纸张水分及定量在线测量技术。在全面深入总结国内外相关文献的基础上,采用理论与实验相结合的研究方法,对近红外纸张水分及定量测量的理论、仪表结构设计和实时监控系统软件应用等问题进行系统深入的研究。(1)论述了进行近红外纸张水分及定量在线测量的必要性与迫切性,介绍了近红外纸张水分及定量在线测量的基本概念、系统组成、测量方法及研究现状。(2)对测量对象的特性、水分传感器和近红外水分及定量测量的关键技术进行了分析,提出了近红外水分及定量检测系统总体框架组成。(3)为了实现纸张水分及定量的精确测量,针对近红外纸张水分及定量检测中,水分及定量测量的传输特性,采用基于最小二乘法的一次线性拟合及二次曲线拟合、多元线性回归以及BP神经网络等4种建模方法。分别建立了不同纸张的水分和定量测量的数学模型。并深入研究了采用不同模型时水分及定量测量结果的差异,通过误差对比分析,证明基于BP神经网络的纸张水分及定量测量模型具有较高的测量精度,可以较好地克服水分、填料、纤维变化非线性影响。(4)对近红外水分及定量测量仪表的工作原理、数据采集和数据处理过程进行了分析,开发了上位机实时监控系统软件和数据库,设计了串口通信程序,实现水分及定量的一体化检测及实时在线监测,用一套系统对定量和水分两参数的在线检测。改变了传统的分体检测模式,降低了成本,简化了操作。